九年級上冊物理焦耳定律教案
寫好一份物理教案是物理教師上好一堂課的最為重要的一個環(huán)節(jié)。所以，接下來，學習啦小編就和大家介紹人教版九年級上冊物理焦耳定律教案，希望對大家有幫助!
人教版九年級上冊物理焦耳定律教案
【教學目標】
知重點 焦耳定律
難點 探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關。
【導學過程】
【創(chuàng)設情景，引入新課】
一、導入新課
觀察下面四個電器，回答問題：
(1)圖中四個用電器通電時都會產(chǎn)生什么現(xiàn)象?
(2)說明電流在工作過程中消耗的電能轉化成了什么能?
總結得出：電流通過導體時電能轉化成熱能，這個現(xiàn)象叫電流的熱效應。
現(xiàn)象： 給電爐通電時，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲相連的導線卻幾乎不熱。
同學們有沒有考慮過這樣的問題：導線和電爐絲中流過的電流相同嗎?導線和電爐絲產(chǎn)生的熱量相同嗎?今天我們就一起來探討電流經(jīng)過用電器時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關。
【自主預習案】
一、電流的熱效應
(1) 圖中四個用電器通電時都會發(fā)生什么現(xiàn)象?這種現(xiàn)象叫做 。
(2)說明電流在工作過程過程中消耗的電能轉化成什么形式的能了?
(3)列舉你熟悉的類似的實例。
二、焦耳定律
1、電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟通過導體的______________成正比，跟通過導體的______________平方成正比，跟通電______________成正比。
2、Q =I2Rt，Q表示產(chǎn)生的______________，單位是______________;I表示通過導體的______________，單位是______________;R表示______________，單位是______________;t表示______________單位是______________，計算時單位要一致!!
3、研究焦耳定律時，采用______________法和______________法
三、電熱的利用與防止
(1)電熱器是利用電流的_______________制成的加熱設備，如：電熱水器、_______________電熱毯等。
優(yōu)點：清潔衛(wèi)生沒有環(huán)境污染、熱效率高、方便控制和調節(jié)溫度。
(2)電熱的防止：在用電器上開散熱窗、加散熱片、安裝_______________，都是為了_______________
【課堂探究案】
探究點1：電流通過導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關?
1、提出問題
引導學生，提出問題：電流通過導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關?
2、猜想
引導學生進行猜想
3、設計實驗
問：要研究與多個因素是否有關時，我們得采用什么研究方法?(控制變量法)。
課件展示：
實驗一、研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系
問：①實驗中要控制 相同，使 不同。②如何控制電流和通電時間相同?
③如何比較電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少?
引導學生討論實驗步驟
4、進行實驗
5、得出結論：1、在電流和通電時間相同時，電阻越大，電流通過導體產(chǎn)生的熱量越多。
實驗二、探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關系
問：①實驗中要控制 相同，使 不同。
②如何改變通過導體的電流?
引導學生討論實驗步驟
得出結論：在電阻和通電時間相同時，電流越大，電流通過導體產(chǎn)生的熱量越多。
引導學生得出結論：在電流和電阻相同時，通電時間越長，產(chǎn)生的熱量越多。
引導學生得出焦耳定律
探究點2：電功和電熱
(1)在純電阻電路中：電流通過用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋，電烙鐵、白熾燈泡等。這時電能全部轉化為內能，電功等于電熱，即W=UIt=I2Rt=.同理P=UI=I2R=.
(2)在非純電阻電路中：電流通過用電器是以轉化為內能以外的形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，而是難以避免的內能損失。例如電動機、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等.這時電路消耗的電能，即W=UIt分為兩部分，一大部分轉化為其他形式的能(例如電流通過電動機，電動機轉動，電能轉化為機械能);另一小部分不可避免地轉化為電熱Q=I2R t(電樞的電阻生熱).這里W=UIt不再等于Q=I2Rt，應該是W=E其他+Q.
(3)電功和電熱是兩個不同的物理量，只有在純電阻電路中，電功才等于電熱，W=Q=UIt=I 2R t=;在非純電阻電路中，電功大于電熱，W>Q，這時電功只能用W=UIt計算，電熱只能用Q=I2Rt計算，兩式不能通用。
例1 一臺電風扇，內阻為20 Ω，接上220 V電壓后，消耗功率66 W，問：
(1)電風扇正常工作時通過電動機的電流是多少?
(2)電風扇正常工作時轉化為機械能的功率是多少?轉化為內能的功率是多少?電動機的效率是多少?
(3)如果接上電源后，電風扇的風葉被卡住，不能轉動，這時通過電動機的電流，以及電動機消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少?
解答 (1)因為P入=IU
所以I= A=0.3 A
(2)電風扇正常工作時轉化為內能的功率
P內=I2R=0.32×20 W=1.8 W
電風扇正常工作時轉化為機械能的功率
P機=P入-P內=66 W-1.8 W=64.2 W
電風扇正常工作時的效率
η=×100%=97.3%
(3)電風扇風葉被卡住后電動機不轉時可視為純電阻，通過電風扇的電流
I= A=11 A
電動機消耗的電功率
P=IU=11×220 W=2420 W
電動機發(fā)熱功率
P內=I2R=112×20 W=2420 W適用于任何電路，而只適用于純電阻的電路
C.在不是純電阻的電路中，
D.焦耳熱適用于任何電路
2、一個直流電動機所加電壓為U，電流為 I，線圈內阻為 R，當它工作時，下述錯誤的是 ()
A.電動機的輸出功率為U2/RB.電動機的發(fā)熱功率為I2R
C.電動機的輸出功率為IU-I2R D.電動機的功率可寫作IU=I2R=U2/R3.下圖電路中，電燈L1、L2都標有“220V，100W”;電燈L3、L4都標有“220V，40W”.將A、B兩端接入電源，最暗的燈是 ( )
A.L1 B.L2 C.L3 D.L44.把兩個相同的電燈分別接在圖中甲、乙兩個電路里，調節(jié)滑動變阻器，使兩燈都正常發(fā)光，兩電路中消耗的總功率分別為和，可以斷定( )
A.〉 B.〈 C.= D.無法確定一只電爐的電阻絲和一臺電動機線圈電阻相同，都為R，設通過它們的電流相同(電動機正常運轉)，則在相同時間內
A.電爐和電動機產(chǎn)生的熱量相同B.電動機消耗的功率大于電爐消耗的
C.電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓D.電爐和電動機兩端電壓相等有一電風扇上標有“220V55W”，若風扇的電動機線圈電阻為8Ω，當它正常工作時電源供給的電功率是轉化為風的電功率是電動機的發(fā)熱功率是7.一臺直流電動機線圈電阻r =1Ω，與一阻值R=10Ω的電阻串聯(lián)，當所加電壓U=150V，電動機正常工作時電壓表示數(shù)100V，求電動機消耗的總功率及輸出的機械功率?
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